Combining GC with MS and Olfactory Detection for Characterization of Food, Flavor, and Fragrance Samples

Význam tématu

Charakterizace složitých potravinářských a aromatických vzorků je nezbytná pro zajištění kvality výrobků, optimalizaci receptur a odhalování nežádoucích vůní či chutí. Kombinace chromatografického dělení, hmotnostní spektrometrie a olfaktometrie umožňuje nejen identifikaci jednotlivých složek, ale i přímé přiřazení jejich senzorického vlivu.

Cíle a přehled studie

Tento přístup si klade za cíl:

• Izolovat a oddělit jednotlivé těkavé a semi­těkavé sloučeniny ve složitých matricích.
• Určit chemickou strukturu a retenční charakteristiky analytů.
• Senzoricky propojit konkrétní chromatografické špičky se zaznamenanými aromatickými vjemy.

Studie demonstruje aplikaci na tři modelové případy: hlavní aroma složky muškátového oříšku, rozdílné vnímání koriandru a odhalení plastové pachuti v pivu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly analyzovány na systému LECO Pegasus BT GC-TOFMS spojeném s olfaktometrem GL Science Phaser Pro. Pracovní postup zahrnuje:

• Chromatografické rozdělení těkavých sloučenin na kapilární koloně.
• Získání full scan TOF MS spekter pro dekonvoluci koelujících špiček a library search.
• Sledování retenčních indexů (RI) pro podporu identifikace.
• Přímá olfaktorická detekce vůně při výstupu chromatografu.

Hlavní výsledky a diskuse

Muškátový oříšek: Identifikovány čtyři dominantní aroma-aktivní sloučeniny (např. α-pinene, sabinene), z nichž jedna silná špička, dvě středně intenzivní a jedna skrytá bez dekonvoluce byla potvrzena pomocí TOF MS.

Koriandr: Detekovány čtyři aldehydy, které u části hodnotitelů vyvolávaly mýdlovou vůni a u části nikoli. Kombinace retenčních indexů a senzorického vnímání objasnila geneticky podmíněné rozdíly v percepci.

Pivo: Vyšetření pachuti plastu odhalilo přítomnost styrenu, pravděpodobně vzniklého dekarboxylací cinnamové kyseliny působením enzymů a zvýšené teploty během fermentace. To umožnilo cílené kroky při nápravě výrobního procesu.

Přínosy a praktické využití metody

Tento integrovaný přístup nabízí:

• Efektivní odhalení a identifikaci aroma-aktivních látek v komplexních směsích.
• Rychlé nastínění zdrojů nežádoucích vůní a pachů pro kontrolu kvality.
• Podporu vývoje nových produktů a formulací na základě senzoricky řízených dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

Do budoucna se očekává:

• Další zvyšování rozlišovací schopnosti MS (vyšší rozlišení, ion mobility).
• Integrace pokročilé chemometrie a strojového učení pro automatizované přiřazování senzorických významů.
• Miniaturizace a nasazení v inline a online monitoringových systémech.
• Kooperace s elektronickými nosy a spektrálními databázemi orientovanými na vůně.

Závěr

Kombinace GC, TOF MS a olfaktometrie představuje robustní a citlivou platformu pro detailní charakterizaci aromatických složek potravin a kosmetických vzorků. Přímá vazba mezi analytickými daty a vjemem čichu významně zefektivňuje jak vývoj nových produktů, tak kontrolu kvality a řešení výrobních problémů.